肿瘤相关长链非编码 RNA:弥漫性胶质瘤诊疗新希望

【字体: 时间:2025年05月10日 来源:Scientific Reports 3.8

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  弥漫性胶质瘤是常见原发性脑癌,治疗棘手。研究人员开展肿瘤相关长链非编码 RNA(lncRNAs)在弥漫性胶质瘤中作用的研究。发现 22 种 lncRNAs 在肿瘤中高表达,部分与患者生存相关,沉默 3 种 lncRNAs 可抑制胶质母细胞瘤(GBM)细胞生长,为诊疗提供新思路。

  在人体的微观世界里,基因就像精密的代码,掌控着生命的各种进程。然而,长期以来,人们的目光大多聚焦在编码蛋白质的基因上,却忽视了基因组中占比巨大的非编码 RNA。其中,长链非编码 RNA(lncRNAs)更是一个神秘的领域,它们在癌症的发生、发展中究竟扮演着怎样的角色,一直是科学家们渴望解开的谜题。
脑癌,作为一种严重威胁人类健康的疾病,其中最常见的原发性脑癌 —— 胶质母细胞瘤(GBM),更是恶名昭著。它极具侵袭性,对现有治疗手段有很强的抵抗性,患者的平均生存期仅有 17 个月,如同被判了 “死刑”。而其他成人弥漫性胶质瘤,如 IDH 突变(IDHmut)的星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤,虽然情况相对好一些,但也严重影响着患者的生活质量和生命长度。面对这些困境,寻找新的治疗靶点和生物标志物迫在眉睫。

在此背景下,来自芬兰坦佩雷大学前列腺癌研究中心等机构的研究人员挺身而出,开启了对肿瘤相关 lncRNAs 的探索之旅。他们深知,lncRNAs 在癌症生物学中有着至关重要的作用,某些 lncRNAs 甚至可以作为致癌基因,而且其疾病特异性表达或许能成为极具价值的生物标志物。于是,他们决定深入挖掘 lncRNAs 在弥漫性胶质瘤中的奥秘。

这项研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们带来了许多振奋人心的发现。研究人员首先利用一种自主开发的方法,从癌症基因组图谱(TCGA)的 GBM RNA 测序数据中,筛选出了 22 种未被充分研究的 lncRNAs。这一过程就像是在浩瀚的基因海洋中精准捕捞,他们通过一系列复杂的筛选步骤,从众多的候选者中确定了这些目标 lncRNAs。

接着,他们对这些 lncRNAs 展开了全方位的研究。在基因表达分析方面,研究人员发现,与正常脑组织相比,这 22 种 lncRNAs 在弥漫性胶质瘤样本中均显著上调。进一步分析发现,其中 20 种(91%)lncRNAs 在不同肿瘤级别和 / 或类型之间存在显著的表达差异,14 种(64%)与患者的总生存期相关。这意味着这些 lncRNAs 就像是隐藏在肿瘤中的 “信号灯”,不同的亮度和闪烁模式反映着肿瘤的不同状态,也预示着患者的生存情况。

为了探究这些 lncRNAs 的功能,研究人员进行了细胞系实验。他们选择了 SNB19 GBM 细胞系,对其中 6 种 lncRNAs 进行沉默处理。结果令人惊喜,沉默 TCONS_l2_00001282、lnc - GBMT - 6 和 lnc - NBN - 1 这 3 种 lncRNAs 后,细胞的生长和集落形成能力明显受到抑制。这就好比给疯狂生长的肿瘤细胞踩了刹车,让它们的扩张速度慢了下来。

研究人员还对这些 lncRNAs 的二级结构进行了预测,发现它们都具有一些已知的功能结构,如发夹环和内部环,这暗示着它们在细胞内有着复杂的调控机制。同时,研究人员还研究了这些 lncRNAs 与其他基因的相关性,发现 lnc - NBN - 1 与 8 个基因存在相关性,其中部分基因与癌症密切相关。

这项研究意义重大。它揭示了 lncRNAs 在弥漫性胶质瘤中的重要作用,为我们理解肿瘤的发生、发展机制提供了新的视角。这些与肿瘤相关的 lncRNAs,有可能成为新的诊断标志物和治疗靶点。比如,通过检测患者体内某些 lncRNAs 的表达水平,医生可以更准确地判断肿瘤的类型、分级以及患者的预后情况;未来,或许还可以通过调控这些 lncRNAs 的表达,开发出更有效的治疗方法,为弥漫性胶质瘤患者带来新的希望。

在研究方法上,研究人员主要采用了以下几种关键技术:一是 RNA 测序技术(RNA - seq),从 TCGA 数据库获取 GBM 和 IDHmut星形细胞瘤的 RNA 测序数据,筛选出潜在的 lncRNAs;二是利用生存分析方法,结合患者的临床数据,研究 lncRNAs 表达与患者生存的关系;三是细胞系实验技术,通过转染 siRNA 沉默特定 lncRNAs,观察其对细胞生长和集落形成的影响。

研究结果总结如下:

  • 检测 ncRNAs 发现新 lncRNAs:运用自主研发的方法,从 TCGA 的 GBM RNA - seq 数据中筛选出 53 种候选 lncRNAs,经进一步分析确定了 22 种有研究价值的 lncRNAs。这些 lncRNAs 在 GBM 细胞系中均有表达,部分已在其他数据库中被报道。
  • lncRNAs 的差异表达与生存关联:研究 22 种 lncRNAs 在 TCGA 弥漫性胶质瘤队列中的表达,发现它们在肿瘤中的表达明显高于正常脑组织,且在不同肿瘤级别和类型之间存在多样的表达差异。同时,14 种 lncRNAs 与患者总生存期相关,不同肿瘤类型中也有部分 lncRNAs 与患者生存相关。
  • 沉默 lncRNAs 影响细胞生长:在 SNB19 细胞系中沉默 6 种 lncRNAs,发现 TCONS_l2_00001282、lnc - GBMT - 6 和 lnc - NBN - 1 的沉默会导致细胞生长和集落形成减少。对这 3 种 lncRNAs 的深入研究发现,它们的表达与细胞增殖的相关性在不同肿瘤类型中有所不同,且具有特定的二级结构和相关基因关联。

研究结论和讨论部分指出,研究人员发现的这些 lncRNAs 不仅在 GBM 中表达,在 IDHmut星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤中也有表达,且与患者生存相关。沉默部分 lncRNAs 能影响细胞生长,表明它们在肿瘤细胞中具有重要功能。尽管目前对这些 lncRNAs 的作用机制还不完全清楚,但研究结果为后续深入研究奠定了基础,有望推动弥漫性胶质瘤的诊疗发展。

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